太赫兹扫描仪

Sandia国家实验室报告称，其太赫兹微电子收发器Grand Challenge项目有望实现一种便携式装置，利用据称是全球首个1角硬币大小的太赫兹收发器，研制出能检测有害和毒性材料(即使在衣服下面)的扫描仪。 Cb5;l~}L  
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这种基于太赫兹激光的装置还能够检测漂浮在空气中的有害气体。为期三年的Grand Challenge旨在到明年论证集成化太赫兹收发器的工作原型。 L}pMjyM  
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Sandia国家实验室首席调查员Mike Wanke表示，通过与基于质量分光计的系统配合工作，该装置还能令化学检测系统产生非常低的警报错误率。 OZ3iH%  
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该这种太赫兹收发器的根本实现技术是由Sandia实验室及麻省理工学院合作开发的太赫兹量子级联激光。这些固态激光只有米粒大小，能产生太赫兹激光束，输出功率超过100毫瓦。Sandia的分子束外延沉积专家、研究科学家John Reno完美地用沉积技术在砷化镓衬底上沉积了必要的半导体材料交互原子层。 (B{`In8G>y  
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太赫兹辐射介于微波和红外线之间，多年来被无线电天文学家和大气科学家用来开发太赫兹频谱信号数据库来识别星云和行星大气层的化学物质。 gE]6]L  
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Grand Challenge项目经理Greg Hebner表示：“当前的装置有洗衣机那么大。我们减小了尺寸、重量和功率要求，并扩展了当前的频谱数据库。” z'Atw"kA  
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除了能检测隐蔽的武器或有害材料，手持式太赫兹激光扫描装置还能被用于先进的通信和雷达系统。 @9lV~,,U  
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该太赫兹微电子收发器Grand Challenge项目目前进行到第二年，通过美国家核安全署监管的Sandia的内部实验室定向研究和开发项目获取资助。 sygxV  
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一种新型扫描仪的运用，可以安全、快速地识别恐怖分子或进行癌细胞探测。 dE~]%fUFy-  
在机场安检处，看到有人排队、脱衣检查真是忍俊不禁，同时心中又不禁暗自窃喜：被检查的是别人还没轮到自己。其实这只是一个先后的问题，但是，因为太赫兹扫描仪的运用，很快所有乘客都经历过的脱衣检查将变成不再令人尴尬的电子版。 ^pruQp1X  
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太赫兹辐射由可以穿透物体的电磁波组成，可用来发觉爆炸物品和识别癌细胞，对人体没有任何危害，也被称为T光（T-rays）。它在辐射光谱中位于微无线电波和红外线之间，不具有X光或gamma光的离子能，因此比较安全。用T光对人体或物体进行扫描时，不光可以清楚的看到其轮廓形状还可以基于其“光谱指纹”绘制出化学组成成分。通过这样的方法，不管是爆炸物品、塑料武器还是非法毒品，在十米之外都可以进行鉴别。对于它在其他领域的用途，例如癌症治疗、天文探测、通讯行业以及制药监控等都将大有作为。在安检方面，T光顺势而为，通过一个类似相机的装置来拾取不同物体所反射的不同频率，从而以区分爆炸物品或其他物质。如果要追求细节，比如在医药领域内的应用，一台类似超频率音响的机器将通过对晶体发射高频激光脉冲以产生T光，然后用它来照射病人，并对其反射回来的光线进行分析，看哪些频率已被吸收。 T^> ST  
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现实中，尽管有诸多夸大宣传，T光的运用并不是让安检人员大饱“眼福”，因为安检所采用的仅仅是太赫兹波段中的低段波长，也称毫米波，所以其成像结果仅仅是类似解剖轮廓般的图像。对于光谱信号的识别，比如武器，就需要更高的频率。这其实也不会让被测人身体“走光”。就算是采用低频，也不会产生个人具体部位的成像，所以该技术仅是对发觉可疑物品后发出警报。 Jd?N5.  
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T光在健康领域的应用非常具有潜力。在早期的报告中已显示，T光可被用来探测癌细胞。因为产生T光不具有离子能，所以比X光或gamma光更为安全。唯一的问题是T光仅能穿透皮肤大约4毫米，对于浅层皮肤癌的探测还可以，但是对于伸层的探测就显得无能为力。但是许多研究者发现，T光可以在乳房部位探测得更深入，因为乳房中的脂肪组织更具有穿透性，大约可达2厘米左右。今年所推出即将应用于临床的原型设备，其设计就是为了确保手术时对癌细胞的全部切除。 _GS_R%b  
T光在探测宇宙是如何形成的等种种奥秘问题同样有用武之地。2008年七月，欧洲空间局（European Space Agency）将首度使用Herschel太空望远镜(HSO)，其透镜为3.5米宽，是目前最大的望远镜。这也是人类首次运用太赫兹辐射来观察天体，以便科学家们看得更远，也可以对因光源温度过低从前无法在光谱中观测到的星体进行探测。 Ybo:2e  
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有朝一日，T光在家庭和办公室里的广泛应用同样可行。相对微波而言，其频率更高，因此用它来建立无线通讯网络潜力十足。如此以来，其下载速度将是快到“弹指一挥间”。当然，最大的挑战就是T光存在于微波和可见光之间，生成极为困难，同时对它 .. tBC`(7E}  
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